ES2616260T3 - Dispositivo para el tratamiento térmico de una banda de material textil - Google Patents

Dispositivo para el tratamiento térmico de una banda de material textil Download PDF

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Abstract

Dispositivo para el tratamiento térmico de una banda de material textil, que comprende una carcasa (6), medios para conducir la banda de material (3) en la carcasa (6), medios para insuflar gas de tratamiento caldeado en la banda de material (3), estando dispuesto un primer canal (9) para la aportación de aire fresco, que es al menos parte del gas de tratamiento, y estando dispuesto un segundo canal (10) para la descarga de gas de escape, y al menos una rueda térmica (7) para el precalentamiento del aire fresco mediante el gas de escape, estando conectada la rueda térmica (7) directamente a lados calientes de los canales (9, 10) para el aire fresco y para el gas de escape, estando conducidos los lados calientes de los canales (9, 10) exclusivamente dentro de la carcasa (6).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo para el tratamiento termico de una banda de material textil
La invencion se refiere a un dispositivo para el tratamiento termico de una banda de material textil que comprende una carcasa, medios para conducir la banda de material en la carcasa, medios para insuflar gas de tratamiento caldeado sobre la banda de material, estando dispuesto un primer canal para la aportacion de aire fresco, que al menos es parte del gas de tratamiento, y un segundo canal para la descarga de gas de escape, y al menos una rueda termica para el precalentamiento del aire fresco mediante el gas de escape.
Dispositivos de este tipo son en sf conocidos. Estan configurados, por ejemplo, como bastidor tensor o conducto caliente.
Un bastidor tensor esta subdividido en la mayona de los casos en una pluralidad de camaras, tambien denominados campos. La banda de material es conducida a traves de las camaras en un plano esencialmente horizontal, estando tensada en sus dos bordes longitudinales entre dos cadenas. Sobre la banda de material se insufla gas de tratamiento, por ejemplo, aire circulante. Bastidores tensores de este tipo son conocidos, por ejemplo, del documento DE 298 23 493 U o del documento DE 103 33 483 A1. Aqrn, el gas de tratamiento es conducido esencialmente como aire circulante; aire fresco es aportado al menos a una camara y el aire de salida es descargado.
A partir del documento EP 132 498 B1 se conoce un procedimiento para el secado de bandas de material circulantes en un secador por aire circulante, en el que como aire de entrada se aporta aire fresco a una parte delantera del secador y se retira aire de escape de una parte trasera del secador. La aportacion de aire fresco puede tener lugar a traves de una rendija de entrada para la banda de material y la evacuacion del aire de escape en el ultimo campo del secador o delante del mismo. Se describe tambien precalentar directa o indirectamente el aire fresco por parte del aire de escape. Con ello, puede reducirse la diferencia de temperaturas entre el aire fresco aportado y el aire de tratamiento en las camaras de tratamiento.
Un precalentamiento indirecto del aire fresco por medio del aire de escape tiene lugar en un intercambiador de calor. Este puede ser, por ejemplo, una denominada rueda termica tal como se describe en el documento DE 35 11 950 C2 para un intercambio de calor aire de escape a agua.
El documento US 6.321.462 B1 describe un secador para una banda de material con combustion posterior regenerativa integrada del aire de escape, utilizandose una rueda termica como regenerador.
No se da a conocer un precalentamiento del aire fresco mediante el aire de escape. Del documento US 4.092.100 A se conoce un secador para superficies pintadas, en el que aire fresco puede ser precalentado por medio de ruedas termicas. Las ruedas termicas estan dispuestas con todos los conductos de alimentacion y evacuacion por fuera de una carcasa del secador.
El documento DE 31 51 074 A describe un secador para bandas de material y un dispositivo para el tratamiento termico de bandas de material textil, que comprende una carcasa, medios para conducir la banda de material en la carcasa, medios para insuflar gas de tratamiento caldeado a la banda de material, estando dispuesto un primer canal para la aportacion de aire fresco que es al menos parte del gas de tratamiento y un segundo canal para la derivacion de gas de escape. Un intercambiador de calor para el precalentamiento del aire fresco mediante el gas de escape, estando conectado el intercambiador de calor directamente en los lados calientes de los canales para el aire fresco y para el gas de escape y estando conducidos los lados calientes de los canales exclusivamente dentro de la carcasa. El intercambiador de calor esta dispuesto, por ejemplo, como intercambiador de calor de tubos dentro de una carcasa.
El documento US 4.270.282 A describe un secador de ropa con rueda termica integrada.
Los conocidos intercambiadores de calor para el precalentamiento, en particular las ruedas termicas, estan dispuestos por encima del dispositivo para el tratamiento termico por fuera de la carcasa. De manera correspondiente, tambien las tubenas necesarias estan conducidas por fuera de la carcasa. Esto conduce a tubenas correspondientes que deben ser aisladas con el fin de evitar grandes perdidas de calor. Esto va ligado a una correspondiente complejidad; no se pueden evitar por completo perdidas de calor adicionales. Ademas, la altura constructiva necesaria para el dispositivo en conjunto aumenta esencialmente, lo cual significa asimismo una considerable complejidad para las obras en las que se ha de montar el dispositivo.
Por lo tanto, es mision de la invencion crear un dispositivo para el tratamiento termico de una banda de material textil, en el que las tubenas para un precalentamiento indirecto de aire fresco mediante aire de escape se realicen sin una complejidad adicional esencial y en donde una altura constructiva del dispositivo no sea o no sea esencialmente mayor que en el caso de dispositivos sin el precalentamiento.
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El problema se resuelve mediante las caractensticas de la reivindicacion 1. La rueda termica esta conectada directamente a lados calientes de los canales para el aire fresco y para el gas de escape, estando conducidos los lados calientes de los canales exclusivamente dentro de la carcasa. Con el lado caliente del canal se define la parte a traves de la cual se conduce un medio con la temperature mayor que dos temperatures diferentes; para el primer canal, esta esta detras de la rueda termica en la direccion de flujo del medio (en este caso aire fresco) y para el segundo canal con el aire de escape esta delante de la rueda termica. La conduccion dentro de la carcasa significa que, a excepcion de una chimenea, no estan dispuestas por fuera de la carcasa tubenas para la conduccion del aire fresco y el aire de escape. Dado que la carcasa esta aislada termicamente y en funcionamiento dentro de la carcasa reinan temperatures de 150° C a 250° C, no es necesario un aislamiento de los canales. En funcion de la realizacion de los canales, estos actuan como aislamiento termico adicional para la carcasa, en donde el aire fresco precalentado puede absorber calor adicional. De esta forma, se reducen en conjunto perdidas de calor. Los canales pueden estar dispuestos y configurados de manera que la carcasa no es o al menos no es esencialmente mayor que los canales conducidos por fuera de la carcasa. Se simplifica una limpieza del dispositivo, ya que estan presentes menos superficies exteriores, las cuales todas son esencialmente lisas. En conjunto se mejora el aspecto del dispositivo.
Las reivindicaciones dependientes se refieren a la configuracion ventajosa de la invencion.
En una ejecucion alternativa de la invencion, cada uno de los canales esta subdividido en dos canales parciales distanciados que estan unidos en forma de U en los extremos que son contiguos al primer canal y al segundo canal. Los canales parciales permiten una realizacion de los canales de manera que puedan adaptarse de manera sencilla a las relaciones de espacio existentes y a los requisitos tecnicos. Los canales parciales estan dispuestos convenientemente con una seccion transversal rectangular en las esquinas internas superiores de la carcasa, con lo cual el aire circulante puede ser conducido de manera favorable dentro de la carcasa. La union presenta asimismo una seccion transversal rectangular y permite la configuracion de una superficie de salida lo suficientemente grande del canal hacia la rueda termica. Los canales parciales y la union son en forma de U en vista en planta.
En otra alternativa, la rueda termica esta dispuesta directamente en las uniones de los canales, estando conectadas las uniones con la rueda termica de forma abierta y estanca a su carcasa. Con ello, no son necesarias tubenas intermedias. Las uniones estan dimensionadas de manera correspondiente al tamano de la rueda termica, de modo que se garantiza una transicion directa y sencilla entre la rueda termica y los canales.
En otra alternativa, el primer canal esta asociado a una primera camara del dispositivo. Dado que el aire fresco es aportado a la primera camara y el aire de escape es descargado al menos de la ultima camara, resulta de esta forma una conduccion favorable.
En una alternativa preferida, la rueda termica esta dispuesta por encima de la banda de material en la zona de una tapa de la carcasa. Con ello, los trabajos de mantenimiento y limpieza son particularmente faciles de realizar.
Alternativamente a ello, la rueda termica esta dispuesta por debajo de la banda de material dentro de la carcasa.
En otra alternativa, la rueda termica esta apoyada de forma giratoria en torno a un arbol vertical. Esto requiere solo de una escasa altura constructiva.
La invencion se explica adicionalmente con ayuda del dibujo esquematico. Muestran
La Figura 1, un corte longitudinal vertical a traves de un bastidor tensor, la Figura 2, un corte longitudinal horizontal a traves del bastidor tensor,
la Figura 3, un corte longitudinal a traves del bastidor tensor en la zona de una rueda termica como detalle, la Figura 4, un corte longitudinal a traves de una disposicion alternativa de la rueda termica en el bastidor tensor y
la Figura 5 una seccion transversal conforme a la Figura 4.
Como se puede ver de las Figuras 1 a 3, en el caso de un primer ejemplo de realizacion, un dispositivo para el tratamiento termico esta configurado aqrn como bastidor tensor 1. Este esta compuesto de una pluralidad de en este caso seis camaras 2 que estan constituidas esencialmente del mismo modo. A traves del bastidor tensor 1 se puede transportar horizontalmente una banda de material textil 3 en la direccion de la flecha 4 y en este caso esta conducida mediante cadenas transportadoras y prensiles. Cada una de las camaras 2 comprende medios para el insuflado de gas de tratamiento a la banda de material 3, que se componen al menos de cajas de toberas 5 que estan dispuestas por debajo y por encima de la banda de material 3, un ventilador de aire circulante, medios para el calentamiento del gas de tratamiento y medios para conducir y regular el gas de tratamiento (aire circulante) conducido en circuito.
El bastidor tensor 1 esta rodeado muy ampliamente por una carcasa 6; en un lado de entrada del bastidor tensor 1 esta dispuesta una rendija de entrada para la banda de material 3 y, en un lado de salida, una rendija de salida.
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El bastidor tensor 1 comprende, ademas, medios para la aportacion de aire fresco, asf como medios para la evacuacion de aire de escape. Para el calentamiento del aire fresco mediante el aire de escape esta dispuesto un intercambiador de calor en forma de una rueda termica 7.
Los medios para la aportacion del aire fresco comprenden un ventilador de aire fresco 8, cuyo lado de aspiracion esta unido con aire del entorno. Una cara de presion del ventilador de aire fresco 8 esta conectada a la rueda termica 7 y luego a un primer canal 9. El primer canal 9 esta dispuesto en una primera zona de tapa de una primera de las camaras 2.1 en la direccion de transporte. El primer canal 9 esta subdividido en dos primeros canales parciales 9a, 9b con seccion transversal rectangular que se extienden paralelos a la direccion de transporte y estan unidos en los extremos posteriores mediante una primera union 9c con seccion transversal rectangular. Los primeros canales parciales 9a, 9b y la primera union 9c forman en vista en planta una U, el primer canal 9 es, por lo tanto, en conjunto en vista en planta en forma de U. La primera union 9c esta en parte abierta hacia arriba; la carcasa 6, mas exactamente una tapa de la carcasa 6, presenta en vista en planta, de forma congruente con el orificio de la primera union 9c, un primer hueco pasante, de modo que el aire fresco puede ser transportado del ventilador de aire fresco 8 a traves de la rueda termica 7 al primer canal 9.
Los medios para la descarga del aire comprenden un segundo canal 10 que se extiende a lo largo de la longitud del bastidor tensor 1, con excepcion de la primera camara 2.1. El segundo canal 10 esta conectado indirectamente a un lado de aspiracion de un ventilador de aire de escape 11, cuyo lado de presion esta unido con una chimenea. El segundo canal 10 esta subdividido en dos segundos canales parciales 10a, 10b con secciones transversales rectangulares que se extienden paralelas a la direccion de transporte y que estan unidos en los extremos delanteros mediante una segunda union 10c con seccion transversal rectangular. Los segundos canales parciales 10a, 10b y la segunda union 10c forman, en vista en planta, una U estirada en altura, el segundo canal 10 es, por lo tanto, en conjunto en forma de U en vista en planta. La segunda union 10c esta abierta hacia arriba; la carcasa 6 presenta en vista en planta, de forma congruente con el orificio de la segunda union 10c, un segundo hueco pasante, de modo que el aire de escape del ventilador de aire de escape 11 puede ser transportado desde el segundo canal 10 a traves de la rueda termica 7 a la chimenea. Con el fin de que de cada una de las camaras 2 pueda ser retirado el aire de escape, en los segundos canales parciales 10a, 10b estan practicados orificios de aspiracion correspondientes hacia las camaras 2. El tamano de estos orificios de aspiracion puede ser variado mediante paletas o compuertas.
A traves de los orificios de las uniones 9c, 10c, la rueda termica 7 accionable esta dispuesta sobre la carcasa 6 de modo que puede girar en torno a un eje vertical. Una envolvente 12 de la rueda termica 7 esta conectada de forma estanca con su cara inferior a las uniones 9c, 10c, de modo que corrientes del aire fresco y del aire de escape fluyen a traves de los canales 9, 10 correspondientes, la rueda termica 7 y el ventilador 8, 11. En una cara superior de la envolvente 12, los ventiladores 8, 11 estan conectados de manera que desde la primera union 9c a traves de la rueda termica 7 existe una union de flujo 11 hacia la cara de presion del ventilador de aire fresco 9 y de la segunda union 10c a traves de la rueda termica 7 existe una union de flujo hacia la cara de aspiracion del ventilador de aire de escape 11. La envolvente 12 esta termicamente aislada.
La rueda termica 7 esta configurada de una manera conocida. Comprende un arbol central al que estan fijados nervios de delimitacion radiales; en su periferia exterior, la rueda termica esta rodeada por un anillo que esta fijado a los nervios de delimitacion. La rueda termica 7 esta apoyada en la envolvente 12 en su periferia exterior. Entre los nervios de delimitacion y el anillo esta fijado material que presenta propiedades favorables en relacion con la absorcion, el almacenamiento y la entrega de calor. El arbol esta apoyado de forma giratoria y esta unido con un accionamiento. A la rueda termica 7 le esta asociado un dispositivo de limpieza que puede ser hecho funcionar, por ejemplo, con aire comprimido y/o agua a elevada presion. La envolvente 12 presenta una tubena de evacuacion para el condensado del aire de escape y para el lfquido de limpieza.
Con el fin de poder llevar a cabo trabajos de mantenimiento y, particularmente, de limpieza, estan dispuestos medios para levantar, al menos por un lado, la rueda termica 7, incluida la envolvente 12.
Los ventiladores 8, 11 estan dispuestos en directa proximidad con la rueda termica 7, de modo que aqrn solo son necesarias pequenas tubenas.
En funcionamiento, la banda de material 3 es transportada por medio de las cadenas transportadoras a traves de las camaras 2 del bastidor sensor 1. En las camaras 2 se insufla sobre la banda de material gas de tratamiento, en este caso, aire, conducido en un proceso de circulacion y atemperado uniformemente. En cada una de las camaras 2, con excepcion de la primera 2.1, se retira al segundo canal 10 una cantidad predeterminada de aire de escape. Una cantidad de aire de aportacion correspondiente es retirada de una de las camaras 2 que esta directamente antepuesta a la direccion de transporte. A la primera camara 2.1 se aporta el aire fresco.
El aire de escape es aspirado con el ventilador de aire de escapa 11 a traves de la rueda termica 7 del segundo canal 10. En la rueda termica que es accionada de forma giratoria en torno al arbol, el aire de escape emite una parte esencial de su calor al material de la rueda termica 7 que es aqrn almacenado. El aire de escape, enfriado de esta manera, es descargado hacia fuera a traves de la chimenea.
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El ventilador de aire fresco 8 aspira aire del entorno como aire fresco y lo transporta a traves de la rueda termica 7 y del primer canal 9 a la primera camara 2. El aire fresco absorbe en este caso el calor de la rueda termica 7 y, de esta forma, es precalentado.
Dado que se hace girar la rueda termica 7, sus segmentos calentados siempre por el aire de escape son llevados a la zona recorrida por el aire fresco, mientras que los segmentos enfriados por el aire fresco acceden a la zona recorrida por el aire de escape. De esta manera tiene lugar una transferencia efectiva de calor desde el aire de escape al aire fresco.
Un segundo ejemplo de realizacion, que se puede observar de las Figuras 4 y 5, se diferencia del primero en lo que sigue:
La rueda termica 7 esta dispuesta en la primera camara 2.1 y dentro de la carcasa 6 por debajo de la banda de material 3.
El primer canal 9 esta realizado aqrn unicamente como la primera union 9c que esta dispuesta directamente por encima de la rueda termica 7 sobre la envolvente 12, se extiende a lo largo de una anchura de la banda de material 3 y presenta orificios de tobera para el insuflado del aire fresco precalentado sobre la banda de material 3. Aqrn se suprimen los primeros canales parciales 9a, 9b. El ventilador de aire fresco 8 esta dispuesto por debajo de la rueda termica 7. Una boca de aspiracion conduce desde el ventilador de aire fresco 8 a un paso en la carcasa 6.
La segunda union 10c del segundo canal 10 esta dispuesta paralela junto a la primera union 9c en la envolvente 12. Cada uno de los segundos canales parciales 10a, 10b esta conectado, mediante una boca 10d esencialmente vertical, que asimismo es componente del segundo canal 10, a la segunda union 10c. El ventilador de aire de escape 11 esta dispuesto junto al ventilador de aire fresco 8 por debajo de la rueda termica 7. Una boca de presion del ventilador de aire de escape 11 conduce a la chimenea. Una parte de la boca de presion esta configurada como cubeta para la recogida y descarga de condensado y lfquido de limpieza con una salida.
En el caso de un tercer ejemplo de realizacion, estan dispuestas dos ruedas termicas 7, dos ventiladores de aire fresco 8, dos primeros canales 9 y dos ventiladores de aire de escape 11. Una primera de las ruedas termicas 7 esta dispuesta, como se ha descrito arriba, en la zona de la primera y de la segunda camara 2 sobre la carcasa 6 o en la primera camara 2.1 en la carcasa 6. Una segunda de las ruedas termicas 7 esta dispuesta esencialmente de manera especularmente simetrica en la zona de una penultima y una ultima de las camaras 2.
Un segundo de los primeros canales 9 esta configurado de manera correspondiente a la primera camara 2.1 en la ultima camara 2.6. El segundo canal 10 presenta en sus dos extremos la union 10c.
En funcionamiento, el aire fresco precalentado en las ruedas termicas 7 es transportado por separado, por medio de los dos ventiladores de aire fresco 8, a la primera camara 21 y a la ultima camara 2.6. El aire de escape se distribuye en una relacion predeterminada en las dos ruedas termicas 7.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo para el tratamiento termico de una banda de material textil, que comprende una carcasa (6), medios para conducir la banda de material (3) en la carcasa (6), medios para insuflar gas de tratamiento caldeado en la banda de material (3), estando dispuesto un primer canal (9) para la aportacion de aire fresco, que es al menos parte del gas de tratamiento, y estando dispuesto un segundo canal (10) para la descarga de gas de escape, y al menos una rueda termica (7) para el precalentamiento del aire fresco mediante el gas de escape, estando conectada la rueda termica (7) directamente a lados calientes de los canales (9, 10) para el aire fresco y para el gas de escape, estando conducidos los lados calientes de los canales (9, 10) exclusivamente dentro de la carcasa (6).
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que cada uno de los canales (9, 10) esta subdividido en dos canales parciales (9a, 9b, 10a, 10b) distanciados que estan unidos en forma de U en los extremos en donde el primer canal (9) y el segundo canal (10) son contiguos, por separado para cada uno de los canales (9, 10).
  3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la rueda termica (7) esta dispuesta directamente en las uniones (9c, 10c) de los canales (9, 10), estando conectadas las uniones (9c, 10c) abiertas hacia la rueda termica (7) y de forma estanca en su envolvente (12).
  4. 4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el primer canal (9) esta asociado a una primera camara (2.1) del dispositivo.
  5. 5. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la rueda termica (7) esta dispuesta por encima de la banda de material (3) en la zona de una tapa de la carcasa (6).
  6. 6. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la rueda termica (7) esta dispuesta por debajo de la banda de material (3) dentro de la carcasa (6).
  7. 7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la rueda termica (7) esta apoyada de forma giratoria en torno a un arbol vertical.
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